Estudo da hidrólise enzimática com alto teor de sólidos empregando a palha de arroz desacetilada e avaliação da fermentabilidade do hidrolisado obtido por Candida guilliermondii

• Processo: 22/08505-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Ines Conceicao Roberto
• Beneficiário: Giovanni Henrique Silva
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Assunto(s): Hidrólise enzimática Candida guillermondii Endo-1,4-beta-xilanases
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Candida guilliermondii | Hidrólise enzimática | Impelidor tipo âncora | Palha de arroz | Pré-tratamento alcalino | Xilanases | Conversão de biomassa lignocelulósica

Resumo

A palha de arroz é composta majoritariamente por polissacarídeos (aproximadamente 70%) sendo a glicose o principal açúcar da fração celulósica e a xilose da fração hemicelulósica. Estes açúcares podem ser fermentados por microrganismos específicos, como a Candida guilliermondii, para a obtenção de importantes produtos dentro de um contexto de biorrefinarias, como o etanol e xilitol. Para a produção desses bioprodutos a partir de biomasssa lignocelulósica é necessário, primeiramente, converter os polissacarídeos em monossacarídeos fermentescíveis por hidrólise enzimática, a qual pode ser realizada com baixo teor de sólidos (entre 8% e 15% m/v) e com alto teor de sólidos (maior do que 15% m/v). A hidrólise enzimática com alto teor de sólidos é desejável devido à maior concentração de açúcar no hidrolisado obtido, porém a quantidade de água limitada e a natureza fibrosa da biomassa dificulta a transferência de massa e a sua sacarificação. Para contornar esse problema, são desenvolvidos reatores não convencionais com diferentes configurações de impelidores de forma a favorecer a mistura e, consequentemente, a hidrólise enzimática. Além da configuração do reator e da carga de sólidos, outro fator importante na eficiência da hidrólise enzimática é a seleção de coquetel enzimático adequado ao tipo e pré-tratamento da biomassa. Atualmente, o grupo de pesquisa do Laboratório de Fermentação I do Departamento de Biotecnologia da Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo (EEL/USP), está estudando a hidrólise enzimática das frações celulósica e hemicelulósica da palha de arroz condicionada a um pré-tratamento alcalino brando de desacetilação que foi desenvolvido pelo próprio grupo. Apesar de boa conversão de celulose (~85%), os experimentos do grupo demonstraram uma conversão razoável de xilana (~64%). Dentro deste contexto, o presente trabalho se propõe a avaliar o efeito da suplementação de xilanases e o desempenho do reator não convencional com impelidor tipo âncora na hidrólise enzimática com alto teor de sólidos da palha de arroz desacetilada. Adicionalmente, propõe-se avaliar o perfil fermentativo da levedura Candida guilliermondii FTI 20037 empregando o hidrolisado enzimático obtido. (AU)